Ледник Пайн-Айленд в Западной Антарктиде является не только одним из самых быстрых ледяных потоков в Южном полушарии; за последние одиннадцать лет от его плавающего языка откололись четыре крупных айсберга. В феврале 2017 года исследователи на борту немецкого исследовательского ледокола «Поларштерн» успешно нанесли на карту область морского дна, ранее покрытую шельфовым льдом. Сравнение этих новых карт со спутниковыми снимками ледяного потока показывает, почему ледник внезапно отступил к берегу: в важных точках он потерял связь с землей, сообщают эксперты в онлайн-журнале The Cryosphere, журнале The Cryosphere. Европейский союз наук о Земле.
Со скоростью течения четыре километра в год ледник Пайн-Айленд в Западной Антарктиде является одним из самых быстрых ледяных потоков в Южном полушарии. Вместе с соседними ледниками каждый год ледяной поток шириной до 50 километров переносит более 300 гигатонн льда из внутренних районов в море Амундсена и отвечает за от пяти до десяти процентов глобального повышения уровня моря. Ученые уже определили причину такой быстрой потери льда: с 1940-х годов теплые водные массы, ответвляющиеся от Антарктического циркумполярного течения, проникали под плавающую часть ледника, растапливая то, что называют его льдом. полка снизу. В результате ледяной язык, который в настоящее время составляет ок. 55 километров в длину, за последние четверть века теряет примерно 5,3 метра толщины в год.
При этом остается неясным, почему, несмотря на это устойчивое таяние, фронт отела ледника Пайн-Айленд едва отступил с начала наблюдений в 1947 году. Затем в 2015 году в результате отела кромка льда сдвинулась шельфа на 20 километров ближе к побережью и уменьшили общую площадь плавучего ледяного языка примерно до 470 квадратных километров.
Направление и скорость течения данного ледника в основном зависят от топографии земли под ним. Но о большинстве шельфовых ледников в Антарктике мы очень мало знаем об особенностях лежащего под ними морского дна. Таким образом, наша полярная экспедиция в феврале 2017 года дала беспрецедентную возможность нанести на карту 370 квадратных километров территории, которая ранее в значительной степени была покрыта шельфовым ледником Пайн-Айленда», - объясняет первый автор доктор Ян Эрик Арндт из Института Альфреда Вегенера, Центр Гельмгольца. для полярных и морских исследований (AWI) в Бремерхафене. С помощью многолучевых эхолотов Арндт и его коллеги смогли составить точную карту морского дна.
Подводные горы сдерживали лед
Новые карты дна океана в заливе Пайн-Айленд, глубина которого преимущественно составляет от 800 до 1000 метров, показывают ранее не нанесенный на карту подводный хребет и две горы, пики которых достигают глубины воды 370 метров. метров. Шельфовый ледник Пайн-Айленд толщиной более 400 метров, должно быть, находился на хребте в течение нескольких десятилетий, что подтверждают спутниковые снимки ледника, собранные исследователями, датированные 2002 годом. На более старых изображениях возвышения на поверхности льда можно определить именно в тех точках, где вершины хребта находятся непосредственно под шельфовым ледником. «Но после 2006 года этих ориентиров нигде не видно. К тому времени шельфовый ледник должен был так сильно растаять снизу, что либо он был слишком светлым, чтобы произвести какой-либо отпечаток на поверхности льда, либо ледяной щит должен был уже потерял контакт с горами под ним», - говорит соавтор доктор Карстен Голь из AWI.
Когда шельфовый ледник теряет контакт с такими препятствиями (известными как «точки закрепления»), ледяной поток реагирует так, как будто кто-то внезапно отпустил гигантский тормоз. Поскольку ничто не может их остановить, ледяные массы быстро уходят в море - по крайней мере, такова теория. Используя временные ряды спутниковых изображений ледника Пайн-Айленд, исследователи теперь смогли шаг за шагом проверить этот тезис. К их большому удивлению, в процессе они определили, что подводные высоты не только стабилизируют шельфовые ледники, как гигантские тормоза; в некоторых случаях эти горы также могут спровоцировать события отела - например, когда фронт отела продвигается вперед, заставляя его врезаться в гору с полной силой.
Должно быть, это произошло во время отела в 2007 году. Как показывают спутниковые снимки, тогда край шельфового ледника Пайн-Айленда столкнулся с одной из недавно обнаруженных гор, ударив ее так сильно, что образовались трещины. в поверхности льда. Когда одна из трещин, наконец, стала слишком большой, вся поверхность шельфового ледника откололась.
История была похожа, хотя и менее драматична, с айсбергом, который откололся в 2015 году и всего несколько недель спустя раскололся на несколько частей. Самый большой кусок застрял в подводном хребте почти на год, вращаясь по часовой стрелке снова и снова, пока сочетание океанских течений, ветра и таяния не вырвало его. Исследователи предполагают, что, как и в 2007 году, повторный контакт шельфового ледника с хребтом в конечном итоге привел к отелу.
Шельфовый ледник вновь обрел свою опору
«Примерно 50-километровый край шельфового ледника Пайн-Айленда в настоящее время проходит между островом на севере и другим ледником на юге, что снова дает льду некоторую поддержку», - говорит Ян. Эрик Арндт. Если таяние на его нижней стороне продолжится, в какой-то момент процесс может сделать шельфовый ледник настолько тонким, что он станет неустойчивым; однако, как сообщают исследователи, при толщине льда около 400 метров на фронте отела мы еще не подошли к этому моменту.
Батиметрические карты морского дна в заливе Пайн-Айленд и результаты анализа изображений теперь можно вводить в компьютерные модели западно-антарктического ледяного щита, помогая производить более точные симуляции.